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水利建筑工程结构检测探讨

摘要:水利建筑工程结构检测的对象不同,检测时运用的技术也是不一样的。其中对混凝土强度检测就包含了超声回弹综合检测技术,它的工作原理是在混凝土结构的同一块测区对声速J和回弹数值K分别进行测量,依据混凝土强度和表面硬度的性能,分析它们与超声波在混凝土传播速度的关系,从而确定出混凝土强度M。对钢结构焊缝的非破坏性检测技术是利用X、γ射线来穿透钢结构,同时在穿透过程中会发生能量的衰减,以此来探明钢结构的缺陷。

关键词:水利建筑工程;结构检测技术;超声回弹;焊缝检测

1水利建筑工程结构检测的含义

水利建筑工程结构检测是指在水利建筑工程施工期间或者施工后,为检查和确定工程结构的质量状态,利用科学的方法对工程结构进行检测,以确定其质量性能[1]。结构检测不仅可以为工程质量的评估与定级提供科学的依据,而且还能够及早发现水利建筑工程结构中的质量缺陷,以便准确制定质量问题的解决方案。

2水利建筑工程结构检测的对象分析

在水利建筑工程中不同的对象可以使用检测结构技术。总结结构检测的对象。分析每一种检测对象检测的主要内容如下。1)混凝土。在水利建筑工程中,施工单位自身控制工序质量和业主、监理方进行质量验收时,都常会进行混凝土的质量检测。混凝土检测的主要内容一般包括混凝土强度、刚度、缺陷和保护层厚度等[2]。2)钢筋。钢筋工程也可以被包括在混凝土分项工程中,其检测的内容有钢筋数量、位置以及保护层、锈蚀情况等。3)桩基础。桩基础也是水利建筑工程常采取的一种基础形式,桩基础检测的方式可分为静载检测与动载检测,一般在设计图中都会对桩基础检测提出明确的要求。4)木结构。为确定木结构的安全性,对木结构会开展检测,其检测的内容一般有:木材的力学性能检测、梁弯曲情况检测、连接节点的检测和屋架以及木结构板材的检测等[3]。5)钢结构。采用钢结构的建筑工程也需要进行结构检测,其检测的内容主要有钢材、连接件、焊接质量和节点承载力以及结构整体变形等。

3水利建筑工程结构检测技术的应用分析

由于水利建筑工程结构形式各异,对其进行检测的对象和检测的内容也各种各样。所以,开展水利建筑工程结构检测时运用的技术也是不一致的。应根据水利建筑工程检测的要求和客观条件等,研究采取科学的结构检测技术,以确保检测技术应用的简便性和结构检测效果的真实、有效。下面举例分析部分水利建筑工程检测技术的应用方法。3.1混凝土强度检测技术在水利等工程中进行混凝土强度检测的技术可归纳为三种,即回弹仪检测技术、超声回弹综合检测技术以及钻芯法。其中超声回弹综合检测技术工作原理是在混凝土结构的同一块测区对声速J和回弹数值K分别进行测量,依据混凝土强度和表面硬度的性能,分析它们与超声波在混凝土传播速度的关系,从而确定出混凝土强度M。回弹仪可采用中型的回弹仪,超声波检测仪需技术检验合格,声时的最小分度为0.1μs,接收灵敏度大于等于50μv。如果检测单个混凝土构件时,需要构件上均匀分配测区,一个构件上测区不少于10个;若同批构件一起检测,则选择的构件抽样数须大于等于该批构件总数的30%,并不得小于10件。首先运用回弹仪在混凝土侧面进行水平方向的测试,如条件不允许,也可换方向测试。在测区超声波发射与接收面弹击各8点,各测点回弹值读出时需精确到1。在获得的16个回弹值中,去除最大和最小值各三个,然后按公式(1)计算:Km=∑10i=1Ki/10(1)Km为测区平均的回弹数值;Ki是i测点测得的回弹数值;如果在混凝土顶面或者底面进行回弹,其回弹数值需要根据公式(2)进行修正:Kc=Km+(Ktc+Khc)(2)Ktc是测量混凝土顶面回弹数值的修正值;Khc是测量混凝土底面回弹数值的修正值,它们可根据相关表格进行选用。其次是开展超声波声速的测算。其测点须与回弹测试在同一测区,一个测区三个以上测点,测试超声波应首选角测或者对测,图1就是超声波角测的示意图。超声波测距精确度为1.0mm,声速计算要精确到0.01km/s。混凝土侧面进行对测时,计算测区三个测点的声速代表值J须按公式(3)和(4)计算:Ji=liti-t0(3)J=13∑3i=1Jj(4)以上公式中,J,Ji分别代表测区混凝土和i点的声速代表数值;li为i测点的超声测距;ti、t0则分别是i测点和初始的声时读数。最后,对检测得到的数值进行处理,根据检测的技术规程,当卵石作为粗骨料时,i测区中混凝土强度换算值计算式如下:Mccu,i=0.0038(Ji)1.23(Kci)1.95(5)式(5)中,Mccu,i代表i区混凝土强度的换算值;Ji、Kci分别代表这i测区修正后的超声声速和回弹数值,由公式(2)、(3)计算得出。若混凝土采用碎石粗骨料时,则利用公式3.6即可计算出混凝土检测的强度数值。Mccu,i=0.008(Ji)1.72(Kci)1.57(6)3.2钢结构焊缝非破坏性检测技术对钢结构焊缝检测可以采取非破坏性检测技术,这不需要破坏原有的结构。钢结构焊缝非破坏性检测技术是利用X、γ射线来穿透钢结构,同时在穿透过程中会发生能量的衰减,以此来探明钢结构的缺陷[4]。检测技术的应用步骤分析如下。1)取样和检测位置的确定。根据设计要求,如果是一级焊缝,需检测比例达到100%,二级的检测比例为20%。现场安装的焊缝,计算比例的基数是同一施焊条件与同样类型的焊缝数。确定检测位置应选择常出现缺陷或可能产生缺陷的钢结构部位,对受力很大、应危险断面和外观可疑的钢结构部位也应进行检测。2)选用合适的检测条件。钢结构焊缝非破坏性检测要根据规定和标准选择检测条件,例如钢熔化焊中的对接接头按照像质等级区别为A、B、AB三级,应合理选择,因为各种等级的检测工艺是不同的;在确保对钢结构穿透的前提下,要依据成像质量与材质要求,尽量选用较低的射线能量;焊接接头国标GB/T3323-2005规定了可使用的透照厚度以及最高电压下限,应严格遵照执行。3)拍照和暗室处理。运用X、γ射线检测时,要依据钢结构构件形状和接头形式科学选择透照方式。对钢结构对接焊缝的检测,一般是垂直于构件的上部为射线拍照方向,构件下部为底片位置,如图1所示;在筒体钢结构中,如遇到射线在筒体内部,其采用的检测拍照方式如图2所示。然后通过显影、停显和定影冲洗以及底片烘干等程序,对胶片进行处理,得出成像。图1钢结构对接焊缝射线检测拍照方式的示意图图2钢结构筒体结构(射线在筒体内)检测拍照方式的示意图4)数据处理。对冲洗出来的底片进行分析,判别焊缝缺陷的大小、数额、限制和位置,并根据探测标准来予以定级。如果检测得出了缺陷过多或者过大等结论,焊缝质量等级不能满足设计要求,则判定钢结构焊缝不合格,需重新返修。

4结语

考虑到水利建筑工程结构形式各异,对其进行检测的对象和检测的内容也各种各样。所以,应根据水利建筑工程检测的要求和客观条件等,研究采取合适的结构检测技术,以确保检测技术应用的简便性和结构检测效果的真实、有效。

参考文献:

[1]余春梅.水利工程验收检测评价体系研究[J].陕西水利,2016(3).

[2]李鸿刚.建筑工程结构检测与加固方法[J].建筑知识,2017(8).

[3]王霆.现代建筑结构检测与加固施工技术分析[J].绿色环保建材,2016(8).

作者:杨柏超 单位:深圳市水务工程检测有限公司

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